去回归育种值(Deregressed EBV)的计算

去回归是一种去除方差异质性的方法,在某类数据处理时偶尔用到,比如估计基因组选择育种值时。借着文献Thistlethwaite2019[1]来学习一下DEBV是怎么计算的。

该方法首次由Garrick等(2009)[2]提出,做法是将去回归育种值而不是实际表型值进行加权并用作WGP模型中的响应变量,达到降低偏差并提高可靠性的目的。在某种程度上,可以认为对加权去回归育种值的建模是考虑异质方差的方法,在这里就是是育种值的方差。 然而,这种方法可能是临时性的,因为其有效性取决于若干因素,例如重复测量观测的数量、训练数据的大小和育种值的可靠性[3]

使用Garrick等(2009)[2]提出的“去除亲本平均效应”方法,去除了EBV并去除了亲本平均值。得到的去回归估计育种值(DEBV)用作GS分析的替代表型。 这种类型的去回归数据可以通过近似和反向求解评估方程获得:
\left[ \begin{array}{cc}{\mathbf{Z}_{\mathrm{PA}} ^{\prime}\mathbf{Z}_{\mathrm{PA}}+4 \lambda} & {-2 \lambda} \\ {-2 \lambda} & {\mathbf{Z}_{i-\mathrm{PA}}^{\prime} \mathbf{Z}_{i-\mathrm{PA}}+2 \lambda}\end{array}\right] \left[ \begin{array}{c}{\mathbf{P A}} \\ {\mathbf{E B V}}\end{array}\right] =\left[ \begin{array}{c}{y_{\mathrm{PA}}} \\ {y_{i-\mathrm{PA}}}\end{array}\right] \quad (1)
式中PA和EBV分别代表亲本均值和估计育种值向量;y_{\mathrm{PA}}y_{i-\mathrm{PA}}分别代表PA和个体相关的右侧元素的等价信息;\lambda=(1-h^{2}) / h^{2};\mathbf{Z}_{\mathrm{PA}} ^{\prime}\mathbf{Z}_{\mathrm{PA}}\mathbf{Z}_{i-\mathrm{PA}}^{\prime} \mathbf{Z}_{i-\mathrm{PA}}分别表示亲本平均值的未知信息内容,以及没有亲本平均值的个人效应值。后面这2项可以等同于首先求解方程(2)并使用结果求解方程(3):
\mathbf{Z}_{\mathrm{PA}} ^{\prime}\mathbf{Z}_{\mathrm{PA}}=\lambda(0.5 \alpha-4)+0.5 \lambda \sqrt{\left(\alpha^{2}+\frac{16}{\delta}\right)} \quad (2)

\mathbf{Z}_{i-\mathrm{PA}}^{\prime} \mathbf{Z}_{i-\mathrm{PA}}=\delta \mathbf{Z}_{\mathrm{PA}}^{\prime} \mathbf{Z}_{\mathrm{PA}}+2 \lambda(2 \delta-1) \quad (3)

式中\alpha=1 /(0.5-r_{\mathrm{PA}}^{2}),\delta=(0.5-r_{\mathrm{PA}}^{2}) /(1-r_{i}^{2})。r_{\mathrm{PA}}^{2}定义为具有亲本“父本”和“母本”的个体i的PA的可靠性,可以通过r_{\mathrm{PA}}^{2}=(r_{\text {sire}}^{2}+r_{\text {dam}})^{2}/4计算。EBV的可靠性r_{i}^{2}是真实和预测育种值相关性的平方:
r_{i}=\sqrt{1-\frac{s_{i}^{2}}{(1+f_{i}) \sigma_{A}^{2}}} \quad (4)
式中s_{i}^{2}是个体i的预测误差方差(PEV);f_{i}是个体i的近交系数;\sigma_{A}^{2}是加性遗传方差。
现在可以使用方程(2)和(3)完成并求解系数矩阵(方程(1)),并将其乘以向量PA和EBV。使用此简化公式可获得有关没有PA效应的个体的去回归信息:
\frac{y_{i-\mathrm{PA}}}{\mathbf{Z}_{i-\mathrm{PA}}^{\prime} \boldsymbol{Z}_{i-\mathrm{PA}}} \quad (5)

实现步骤:

    1. 先得到r_{i}r_{\mathrm{PA}}和遗传力h^{2},在ASReml中拟合含有双亲的单株模型,然后用predict()应该能得到双亲及个体的r_{i},待验证。
    1. 计算间接参数\lambda,\alpha\delta。
    1. 计算公式(2)的左手边,代入公式(3)同样计算左手边。
    1. 通过公式(1)就能得到y_{i-\mathrm{PA}},然后代入公式(5)即得到DEBV。

参考文献


  1. Thistlethwaite FR, Ratcliffe B, Kláp?tě J, et al (2019) Genomic selection of juvenile height across a single-generational gap in Douglas-fir. Heredity. doi: 10.1038/s41437-018-0172-0 ?

  2. Garrick DJ, Taylor JF, Fernando RL (2009) Deregressing estimated breeding values and weighting information for genomic regression analyses. Genet Sel Evol 41:55. doi: 10.1186/1297-9686-41-55 ? ?

  3. Ou Z, Tempelman RJ, Steibel JP, et al (2016) Genomic Prediction Accounting for Residual Heteroskedasticity. G3 (Bethesda) 6:1–13. doi: 10.1534/g3.115.022897 ?

最后编辑于
?著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 214,128评论 6 493
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 91,316评论 3 388
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事?!?“怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 159,737评论 0 349
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 57,283评论 1 287
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 66,384评论 6 386
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 50,458评论 1 292
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 39,467评论 3 412
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 38,251评论 0 269
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 44,688评论 1 306
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 36,980评论 2 328
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 39,155评论 1 342
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 34,818评论 4 337
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 40,492评论 3 322
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 31,142评论 0 21
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 32,382评论 1 267
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 47,020评论 2 365
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 44,044评论 2 352